汽车车身用结构构件的制作方法_2

文档序号:9829241阅读:来源:国知局
示的预定方向(也称为轴线方向。)延伸方式形成。第I构件2在轴线方向上的端部借助向外连续凸缘9a、9b利用点焊等例如与同样作为钢板制的压制成型体的第2构件3相接合。例如,利用电阻点焊、利用激光进行的穿透焊或利用电弧进行的角焊将第I构件2与第2构件3相接合,或者,利用该电阻电焊、穿透焊、角焊的组合将第I构件2与第2构件3相接合。第I构件I与第2构件3之间的接合既可以利用粘接剂进行粘接,也可以组合使用上述焊接和粘接。该第I构件2例如为具有长度为10mm以上的长度方向的纵长体,优选为具有长度为200mm以上的长度方向的纵长体,更优选为具有长度为300mm以上的长度方向的纵长体。图1所示的第I构件2的长度方向与预定方向相一致,但预定方向并不限定于第I构件2的长度方向。
[0058]第I构件2的成型材料例如能够使用板厚在0.5mm?6.0mm的范围内且通过依据JISZ 2241进行的拉伸试验而测量的拉伸强度在390MPa以上的高张力钢板。优选的是,第I构件2的成型材料能够使用板厚在2.0mm以下且拉伸强度在440MPa以上的高张力钢板。另外,拉伸强度的上限没有特殊限定,但在1770MPa左右,通常例示为在1470MPa左右。第2构件3的板厚、材质没有特殊限定,但是例如能够使用板厚为0.5mm?6.0mm且拉伸强度在390MPa以上的钢板。
[0059]图1所示的第I构件2能够被用作构成汽车的车身壳体的接合结构体I的构件。作为接合结构体1,例如例示有地板横梁、侧梁、前纵梁、或地板通道支撑。在接合结构体I被用作地板横梁、侧梁、前纵梁或地板通道等的情况下,优选使用具有590MPa以上的拉伸强度的高强度钢板作为成型材料,更优选使用具有780MPa以上的拉伸强度的高强度钢板作为成型材料。
[0060]第I构件2具有包括顶板部4、与顶板部4相连续的棱线部4a、4b、与棱线部4a相连续的纵壁部5a、与棱线部4b相连续的纵壁部5b、与纵壁部5a相连续的曲线部6a、与纵壁部5b相连续的曲线部6b、与曲线部6a相连续的凸缘部7a以及与曲线部6b相连续的凸缘部7b在内的大致帽形的横截面形状。大致帽形的横截面形状为大致槽形的横截面形状的一个形态。本实施方式的结构构件(第I构件)2具有至少包括顶板部4、棱线部4a、4b以及纵壁部5a、5b在内的大致槽形的横截面形状即可,可以省略曲线部6a、6b、凸缘部7a、7b。例如,U字形的横截面形状也包含于大致槽形的横截面形状。
[0061]在第I构件2的轴线方向上的端部的外周,在沿着顶板部4、棱线部4a、4b以及纵壁部5a、5b延伸的范围形成有向外连续凸缘9a、9b。向外连续凸缘9a为在沿着顶板部4的除了沿槽部8延伸的范围以外的一部分、棱线部4a以及纵壁部5a延伸的范围内连续地形成的不具有缺口的向外的凸缘,向外连续凸缘9b为在沿着顶板部4的除了沿槽部8延伸的范围以外的一部分、棱线部4b以及纵壁部5b延伸的范围内连续地形成的不具有缺口的向外的凸缘。与在轴线方向上的端部沿着棱线部4a、4b延伸的范围内不具有向外凸缘的以往的结构构件不同,第I构件2为在轴线方向上的端部至少在沿着棱线部4a延伸的范围内具有棱线部凸缘50a、在沿着棱线部4b延伸的范围内具有棱线部凸缘50b的构件。
[0062]由于第I构件2具有向外连续凸缘9a、9b,因此,用于承担轴线方向上的载荷的棱线部4a、4b—直连续到第I构件2与第2构件3之间的接合面。因此,在轴线方向上受到碰撞载荷的碰撞初期(例如变形行程量为Omm?40mm),棱线部4a、4b所承担的载荷变大。因而,第I构件2有利于载荷传递特性。
[0063]为了发挥通过形成后述的槽部8来提高能量吸收效率的效果,向外连续凸缘9a、9b的宽度至少在Imm以上即可。但是,从确保激光焊、电弧角焊等的焊接余量的观点来看,向外连续凸缘9a、9b的宽度优选在3mm以上,从确保点焊的焊接余量的观点来看,向外连续凸缘9a、9b的宽度优选在1mm以上。向外连续凸缘9a、9b的宽度也可以在整个区域内不恒定。考虑到压制成型性,例如可以将棱线部凸缘50a、50b的宽度设定为小于其他部分的向外凸缘的宽度。向外连续凸缘9a、9b的宽度能够通过调整将第I构件2展开成平坦状而得到的坯料(展开坯料)的形状来调整。
[0064]另外,在本说明书中,将使具有大致槽形截面的压制成型体的端部向槽形状的外侧弯折而成的凸缘称为“向外凸缘”。另外,在本说明书中,将沿着压制成型体的端部的棱线部的范围形成的凸缘称为“棱线部凸缘”。另外,将在压制成型体的端部中在棱线部、槽底部的至少一部分、纵壁部的至少一部分所成的范围内连续形成的向外凸缘称为“向外连续凸缘”。
[0065]另外,在本说明书中,“在凸缘设有缺口”是指缺口设置在凸缘的整个宽度方向上,而使凸缘不连续。另外,凸缘宽度以与凸缘的高度相同的意思被使用。因而,在凸缘宽度局部减小且残留有一部分凸缘的情况下,认为在凸缘未设置缺口。
[0066]另外,在本说明书中,“凸缘的宽度”是指不包含将顶板部4、棱线部4a、纵壁部5a与向外连续凸缘9a相连接的立起曲面、将顶板部4、棱线部4b、纵壁部5b与向外连续凸缘9b相连接的立起曲面在内的平坦部分的立起尺寸。
[0067]由此,本实施方式的第I构件2具有在轴线方向上的端部的外周连续的向外连续凸缘9a、9b,即具有在沿着顶板部4的除槽部8的范围以外的一部分、棱线部4a以及纵壁部5a延伸的范围连续的向外连续凸缘9 a、在沿着顶板部4的除槽部8的范围以外的一部分、棱线部4b以及纵壁部5b延伸的范围连续的向外连续凸缘9b。但是,第I构件2至少在沿着棱线部4a、4b延伸的范围具有棱线部凸缘50a、50b即可。另外,也可以是,隔着形成于沿着顶板部4、纵壁部5a、5b延伸的范围的缺口设置与棱线部凸缘50a、50b不连续的向外凸缘。
[0068]另外,如图2的(b)所示,也可以是,包含沿着形成于顶板部4的槽部8延伸的范围在内的向外连续凸缘9c。若向外连续凸缘9c还形成于沿着槽部8延伸的范围,则能够容易地将轴线方向载荷传递到槽部8的周围的棱线部分,而能够使该棱线部分也有效地承担载荷。
[0069]另外,在第I构件2的顶板部4沿着轴线方向设有槽部8。槽部8的形状能够设为例如大致梯形状、V字形状。图1所示的第I构件2具有大致梯形状的槽部8。由于第I构件2具有槽部8,因此,承担轴线方向上的载荷的棱线增加,因而,碰撞能量的吸收量增加。因而,例如,能够减小板厚从而谋求轻量化,并且能够抑制碰撞安全特性的下降。
[0070]槽部8的上部的宽度w能够设为例如50mm以下左右。但是,若考虑压制成型性,则优选的是,槽部8的上部的宽度w设为5mm以上。另外,在本实施方式中,根据槽部8的宽度W以及钢板的板厚t来设定槽部8的深度h。具体而言,在本实施方式中,以槽部8的深度h、槽部8的宽度W以及钢板的板厚t满足以下的关系的方式,设定槽部8的深度h。
[0071]0.2XHo<h<3.0XHo---(l)
[0072]Ho=(0.037t-0.25) Xw_5.7t+29.2...(2)
[0073]所述式子(2)表示槽深度Ho,槽深度Ho表示在第I构件2具有向外连续凸缘9a、9b的情况下,在变形行程为10mm时,第I构件2的横截面的每单位面积的能量吸收量(kj/mm2)在极大值附近的值。在此所说的第I构件2的横截面是指第I构件2的端部的横截面,即顶板部
4、棱线部4a、4b、纵壁部5a、5b的端部沿着它们和与向外连续凸缘9a、9b相连的立起曲面之间的分界部分延伸的横截面。
[0074]另外,如所述式子(I)所示,若槽深度h相对于表示每单位面积的能量吸收量在极大值附近的槽深度Ho在20%?300%的范围内,则相比于仅具有不存在棱线部凸缘50a、50b的向外凸缘的结构构件,能量吸收效率提高。
[0075]例如,在板厚t为1.4mm,槽部8的宽度W为1mm时,表示每单位面积的能量吸收量在极大值附近的槽深度Ho成为20mm。该情况下,槽部8的深度h设定为4mm?60mm。另外,在板厚t为1.4mm,槽部8的宽度W为40_时,表示每单位面积的能量吸收量在极大值附近的槽深度Ho成为12mm。在该情况下,槽部8的深度h设定为2.4mm?36mm。
[0076]另外,在板厚t为2.0mm,槽部8的宽度W为1mm时,表示每单位面积的能量吸收量在极大值附近的槽深度Ho成为17mm。在该情况下,槽部8的深度h设定为3.4mm?51mm。另外,在板厚t为2.0mm,槽部8的宽度W为40mm时,表示每单位面积的能量吸收量在极大值附近的槽深度Ho成为10mm。该情况下,槽部8的深度h设定为2.0mm?30mm。
[0077]具有该结构的第I构件2借助包含棱线部凸缘50a的向外连续凸缘9a、包含棱线部凸缘50b的向外连续凸缘9b利用焊接与第2构件3相接合。因此,受到碰撞载荷的碰撞初期(变形行程为例如40mm以下)的能量吸收量增加。另外,第I构件2在顶板部4具有槽部8,并且,在轴线方向上的端部具有包含棱线部凸缘50a的向外连续凸缘9a、包含棱线部凸缘50b的向外连续凸缘9b。因此,碰撞中期以后(变形行程超过例如40mm)的第I构件2的弯折行为稳定,能量吸收量增加。
[0078]另外,例如,即使在自相对于第I构件2的轴线方向倾斜的方向承受碰撞载荷的情况下,同样,由于碰撞时的第I构件2的弯折行为稳定,因此,本实施方式的第I构件2的相对于载荷的输入的鲁棒性提高。因而,本实施方式的结构构件(第I构件)2的载荷传递特性优升。
[0079]另外,所述的第I构件2的横截面形状为开放截面形状,但本实施方式的结构构件并不限定于该形态。例如,结构构件也可以是借助凸缘部7a、7b与其他的构件相接合的、具有闭合截面形状的形态。另外,第I构件2在顶板部4具有一个槽部8,但槽部也可以设有多个。
[0080]2.汽车车身用结构构件的制造方法的例子
[0081]接着,说明本实施方式的汽车车身用的结构构件(第I构件)2的制造方法的一个例子。本实施方式的结构构件2例如是通过对板厚在0.5m?6.0mm的范围内且拉伸强度为390MPa以上的高张力钢板
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